摘要:强夯法,是地基处理的常用方法。因其施工简便易行、适用范围广、施工效果快捷明显、成本造价低廉,所以在各种建筑地基处理中得到普遍应用。近年来,我们在“恒力石化(大连)炼化有限公司2000万吨/年炼化一体化项目地基处理工程”、“克什克腾旗立和热电厂2×25MW背压机组热电联产新建工程地基处理”等超大工程项目以及大连周边诸多较大型的地基处理工程中都采用了强夯法,取得良好的效果。特别是结合多年来在大连沿海地区的工程实践中积累的经验,在规范基础上对强夯施工工艺进行了拓展尝试,并达到预想的结果。
关键词:强夯法;建筑工程;地基处理;应用;分析
引言:强夯法的工作原理是利用重力势能作用。即利用强夯机械将大重量的夯锤提升至一定高度自由下落获得的重力势能冲击,实现对地基承载力及密实度的提高,并在一定的地基深度改变空隙的密度分布,达到加固地基、均匀受力的目的。
应用这种方法可以让地基处理的强度提高三倍左右,甚至更多。
结合“恒力石化(大连)炼化有限公司2000万吨/年炼化一体化项目地基处理工程”可作为大连地区填海强夯工程的典型代表。其占地范围广,回填深度差异性大,下卧土层的土质不尽相同。由于工程量大,工期长,跨季节施工带来差别。我们在强夯施工设计中,既注重了地基的一般性强固要求,同时针对差异性也进行了个性化处理。
1.强夯施工的技术关键点分析
1.1需要对强夯遍数进行合理控制
强夯的遍数,对夯实效果有显著的影响,通常情况下夯击的遍数是在二遍到三遍左右。在确定强夯遍数时,应特别注重施工现场的实际情况,对夯击遍数进行合理的控制。也应充分考虑回填土的土质结构的特点。对于不同的土质结构,采取不同的夯实遍数。当回填区域的土质结构以粗颗粒为主,并且土层有比较强渗透性的时候,可适当减少夯实的遍数。当土层之中的土质成分是以细颗粒为主,并且渗透性比较差的时候,宜适当增加夯实的遍数。此外,不同夯击能的配比也应作为考量夯击遍数的标准。
在“恒力石化(大连)炼化有限公司2000万吨/年炼化一体化项目地基处理工程”中,对于回填较深的强夯区域采用了四遍不同夯击能的强夯处理方式,分别是第一遍12m×12m的10000KN•m夯击能点夯,第二遍12m×12m的5000KN•m夯击能点夯,第三遍6m×6m的3000KN•m夯击能点夯,第四遍1000KN•m夯击能满夯,兼顾了大夯击能对深层地基土的处理且消除了侧向土压力对浅层土质的破坏,取得了良好的施工效果。
1.2合理控制强夯夯击击数以及夯击能
夯击击数,对于夯实的最终效果是有着直接的影响,但不是夯击的击数越多,夯实的效果越好。夯击的击数主要是根据现场试夯的夯沉量与夯击数曲线关系进行决定,并应满足每个强夯点的最后两击平均夯沉量的规范需求:当单击夯击能<4000KN•m的时候,其末两击平均夯沉量不应>50mm;单击夯击能在4000KN•m~6000KN•m之间的,末两击平均夯沉量不应>100mm;单击夯击能大于6000KN•m时,末两击平均夯沉量应以200mm为标准。结合施工对象,我们分别对不同情况采用不同的夯击击数、选择不同的夯击能,以保证强夯施工的预期效果。在恒力石化(大连)炼化有限公司2000万吨/年炼化一体化项目的强夯施工过程中,我针对不同的土质结构、填土厚度以及软弱下卧层的分布等划分了四个夯区,制定了不同的强夯方案。特别是结合我们在大连沿海的强夯经验,针对个别区段需要深层处理的部分,大胆采用10000Kn.m夯击能作业并取得预期效果。
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1.3合理掌控强夯的间隔时间
合理掌控强夯的间隔时间,可以更加有效的稳固强夯的夯实程度,强夯的间隔时间是指两遍夯击之间的时间间隔,对两遍强夯之间实施一定的间隔,目的是为了消除土层之中的超静孔隙水压力。在对强夯的间隔时间进行掌控时,凡出现超静空隙水压力、夯坑周围出现较大隆起,必须停止强夯作业,待超孔隙水压大部分消散后继续夯击作业。所以对于施工单位来说,必须要根据其实际情况,对其强夯的间隔时间进行掌控,强夯的间隔时间一般受到地基土中超静孔隙水压力的消散时间和土层渗透性两个因素的影响,通常渗透性比较差的粘性土层强夯的间隔时间不少于三周到四周,然而渗透性比较好的地基土,可视情况间隔一周或连续夯击。在施工中,我们一方面参考经验数据,一方面注重依据工艺性试夯结果确定间隔时间。即保证了工程质量,有保证了工程进度,节约了成本。
1.4科学布置强夯点
强夯点的布置取决于基础的布置、加固土层厚度、土质的因素。土层厚、土质差、透水差、含水高,夯击点间距不宜过于密集,以免相邻夯点加固效应在浅层叠加,影响夯击能量向深层传递;反之,夯击点间距不宜过大,通常采用夯锤直径的3倍,而且在第一遍夯击时,间距宜选在5-10m。以后每一遍可视情况适当减少间距,也可采用等间距作业。对于处理深度较深或单击夯击能较大的工程,第一遍夯击点间距宜适当增大,必要时可以采用分层夯实。强夯点的位置则是可以根据其建筑物的结构类型,采用正三角形布置、梅花型布置、方形布置等形式。
2.强夯的施工检测和质量控制分析
在完成了强夯作业之后,必须要对其处理之后的地基做好竣工验收的工作,在进行竣工验收的时候,则是需要重视对其质量进行验收,主要是检测强夯作业的夯实程度以及建筑物自身的地基稳固的程度,委托相应资质的检测单位对处理之后的地基承载力做地基检查实验,并且应用静力载荷、动力触探等方式对其地基的承载力及密实度随着地基处理深度变化规律做出相应的分析以及检验。根据施工现场的实际情况和建筑物的重要性对其承载力检验的系数做出确定。通常情况下,对于施工现场比较简单和重要性一般的工程来说,每一个建筑物的静力荷载检验点不应少于三个,而对于施工现场十分复杂和建筑物的重要性较高的建筑物,必须增加其检验点数。在进行具体竣工验收的时候,检测人员也是需要根据其检测的数量去进行相应的检验工作,这样才可以保证监测工作可以满足工程质量的需求。
总结:通过对上述内容进行分析后得出,在比较多的地基处理方法中,强夯法的应用是具有更加显著的效果,但在施工技术和方法方面仍需要继续探索完善。建筑企业和施工队伍应加强对强夯法施工技术的研究,结合工程的要求以及施工设备的情况,合理的去应用这种施工的方法,更加有效的提高建筑工程地基的安全程度。
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论文作者:王一
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/2/18
标签:地基论文; 土质论文; 土层论文; 工程论文; 夯实论文; 恒力论文; 大连论文; 《基层建设》2018年第35期论文;